Moderna Museets utländska samling av måleri och skulptur från början av 1900-talet fram till idag har successivt vuxit fram genom inköp, gåvor och generösa donationer.

1963 organiserade Moderna Museets Vänner Önskemuseet med utländska verk av hög kvalitet som fortfarande kunde förvärvas. Genom ett statligt tillskott på 5 miljoner kronor köptes betydande verk av bland andra Pablo Picasso, Giacomo Balla, Francis Picabia, Kurt Schwitters och Giorgio de Chirico till samlingen. Moderna Museet blev därmed ett av Europas främsta museer för 1900-talskonst. 1973 donerades ett trettiotal amerikanska verk genom utställningen New York Collection.

Att Frankrike och i synnerhet Paris dominerade konstlivet fram till andra världskriget speglas i Moderna Museets samling. Kubismen utgör en tyngdpunkt med centrala verk av Pablo Picasso och Georges Braque. Surrealismen är representerad med verk av Max Ernst, Salvador Dalí, Joan Miró, Meret Oppenheim och Francis Picabia. Genom den förre intendenten Ulf Lindes försorg innefattar Moderna Museet också världens största samling av Marcel Duchamp-repliker. Därutöver är det värt att notera Alexandra Exter, Vladimir Tatlin, Ivan Kljun och en nytillkommen Kasimir Malevitj-målning som ger inblick i 1910- och 20-talens ryska avantgarde.

Från andra världskriget fram till slutet av 1980-talet ligger samlingens fokus på amerikansk konst med verk av Alexander Calder, Eva Hesse, Robert Rauschenberg samt popkonst från 1960-talet, bland annat nyckelverk av Andy Warhol, Claes Oldenburg och James Rosenqvist. Sedan ett drygt decennium tillbaka har också alltfler konstverk från Östeuropa, Asien, Afrika och Sydamerika införlivats i samlingen.